Связующее для литейных противопригар-ных kpacok

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски 1СоциалистическихРеслублик(51) М, Кл. В 22 С 3/00 Гееудяретееииый кемитет СССР в деяам изебретеиий и еткрытий(53) УДК 621.742. .487;621.744. .079 (088.8) Дата опубликования описания 05,03.81 Н. Н. Кузьмин, И. В. Валисовский, Н. В. Бегеба, В.,Э Паповян,В. С, Осипчик, Б. П. Яценко и Ю. П. Брысин ОО,1") я; -;.ЙА 1 Р)1 Ур,Всесоюзный научно-исследовательский технологический ММИр 1 приборостроения и Научно-производственное объединениеф Р 4 Щ ",) Сщт по технологии машиностроения ЦНИИТМАШ,(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ЛИТЕИНЫХ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ КРАСОКИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих для литейных красок.Известно связующее для литейных красок, полностью состоящее из гидролизованного раствора этилсиликата 11.Однако при этом содержание двуокиси кремния в связующем составляет 22 - 36%, Противопри гарные покрытия, образуемые на основе этого связующего, имея высокую прочность, проявляют склонность к растрескиванию и отслоению (из-за высокого содержания, двуокиси кремния в связующем), что в свою очередь приводит к поверхностным дефектам на отливках.Известно связующее, состоящее из 30,7 - 40 вес, ч. гидролизованного раствора этилсиликата и 0,09 - 1,6 вес.ч. флюорита. При этом содержание двуокиси кремния в связующем составляет 6 - 12% 12.Однако при использовании указанного связующего в значительной мере снижается прочность противопригарных покрытий.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связующее для литейных красок, содержащее полисилоксановую (полиметилфенилсилоксановую) смолу, стабилизатор на основе поливиниловых соединений (поливинилбутираль) и органический растворитель 3.Противопригарные покрытия, образуе мые красками на основе данного связующего, обладая высокой трещиноустойчивостью, имеют низкую прочность, особенно в интервале 180 - 220 С, обусловленную процессом полимеризации полиметилфенилсилоксана при эих температурах. Кроме того, ука- О занное связующее имеет высокую себестоимость. 1 ель изобретения - повышение прочности противопригарных покрытий на основе полисилоксановой смолы, а также снижение себестоимости связующего.Поставленная цель достигается тем, чтосвязующее для литейных противопригарных красок, включающее полисилоксановую смолу, стабилизатор на основе поливиниловых 20 соединений и органический растворитель,дополнительно содержит гидролизованный раствор этилсиликата, при весовом соотношении двуокиси кремния в полисилоксановой смоле и в гидролизованном раствореэтилсиликата, соответственно, (1 - 9):1 при следующем соотношении ингредиентов, вес. чПолисилоксановая смола 2 - 12Гидролизованный растворэтилсиликата 3 - 16Стабилизатор на основе 5 поливиниловых соединений 0,5 - 4,0 Органический растворитель 68 - 94,5 При использовании в качестве полисилоксановой смолы полиметилфенилсилоксана весовое соотношение двуокиси кремния В полиметилфенилсилоксановой смоле и в гидролизованном растворе этилсиликата составляет, соответственно, (1 - 7):1 при следующем соотношении ингредиентов, вес, ч.:Полиметилфенилсилоксановая смола 4 - 12Гидролизованный растворэтилсиликата 4 - 16Стабилизатор на основеполивиниловых соединений 0,5 - 4Органический растворитель 68 - 91,При использовании в качестве полисил оксаиовой смолы полиметилсилоксана ингредиенты в составе связуюшего берутся в следующих соотношениях, вес. ч.:Полиметилсилоксановаясмола 2 - 10Гидролизованный растворэтилсиликата 3 - 16Стабилизатор на основеполивиниловых соединений 0,5 - 4,0Органический растворитель 70 - 94,5 Введение гидролизованного раствора з 0 этилсиликата в связующее для литейных красок на основе полисилоксановой смолы обеспечивает повышение прочности противопригарных покрытий при сохранении их высокой трещиноустойчивости, что приводит к улучшению качества поверхности отливок, Кроме того, замена части полисилоксановой смолы гидролизованным раствором этилсиликата снижает себестоимость связующего,Гидролизованный раствор этилсиликата получают гидролизом этилсиликата марок 32 или 40 в среде органических раствориелей, применяя известные методы расчета составляющих.Выбор .пределов по содержанию гидролизованного раствора этилсиликата в связующем зависит от содержания в нем двуокиси кремния. 15 25 Общее содержание двуокиси кремния всвязующем составляет от 2 до 10 О/ои устанавливается в зависимости от требуемой прочности противопригарного покрытия, он.50 .ределяемой конкретными условиями производства (состав формовочной смеси, тип сплава,. масса отливки и т. п.).При использовании связующего, в котором отношение количества двуокиси кремния, содержащегося в полисилоксане и в гидролизованном растворе этилсиликата составляет больше 9:1, прочность противопригарных покрытий увеличивается незна чительно, а при отношениях меньших, чем1:1, появляется опасность растрескиваниякраски,В качестве растворителя используют спирто-ацетоновые смеси или растворители наспиртовой основе, содержащие более 50 О/оэтилового спирта (эфироальдегидная фракция, растворитель обувного гранитоля и т. п)При этом применяют соответствующие стабилизаторы, на основе соединений поливинилового спирта, такие как поливинилбутираль, поливиниловый спирт. В качестве стабилизатора возможно также использованиеоксипропилцеллюлозы.При приготовлении литейных красок наоснове предлагаемого связующего в качестве наполнителя используют порошкообразные огнеупорные материалы (циркон, дистенсиллиманит, тальк, графит и т. д.),Связующее готовят следующим образом.В емкость наливают растворитель (например, растворитель обувного гранитоля),отвешивают требуемое количество стабилизатора (например поливинилбутираля) иполисилоксановой смолы (например полиметилфенилсилоксановой смолы Килиполиметилсилоксановой смолы КМК).Смолу измельчают до дисперсности порошка, затем в емкость с растворителем постепенно засыпают стабилизатор, перемешивают, а затем вводят смолу. Содержимоеемкости перемешивают до полного растворения стабилизатора и смолы, приготовляют гидролизованный раствор этилсиликатас содержанием, например, 19 О/о 510 а, приэтом компоненты для гидролиза берут вследующем соотношении, вес. ч.:Этилсиликат60Ацетон 34Вода 6Соляная кислота 0,7В емкость с раствором смолы и стабилизатора вливают расчетное количество полученного гидролизованного раствора этилсиликата и перемешивают 1 - 2 мин.Содержание ЯО в смоле Ксоставляло 54%, в гидролизованном растворе этилсиликата - 19 О/о, а в самих сравниваемыхсвязующих - 6/О.Известное связуюшее приготовляли следующим образом.В емкость залили растворитель обувного гранитоля, засыпали требуемое количество поливинилбутираля и измельченнойполисилоксановой смолы. Содержимое перемешали до полного растворения смолыи поливинилбутираля.В сравниваемые связующие добавилипорошкообразный циркои до плотности1,9 - 1,95 м, перемешали до полученияоднородной суспензии.В табл, 1 приведены сравнительные данные использования предлагаемого связующего (составы 1 - 3), содержашего полиметилфенилсилоксановую смолу Ки известного.,2 0,4 Содержание полиметилфенилсилоксановой смолы и гидролизованного раствора этилсиликата в связующем определяется в зависимости от требуемого общего содержания в нем ЯОг и отношения йОг смолы к ЯОг гидролизованного раствора этилсили ката.Например, для первого варианта общее содержание ЯОг равно 6%, а отношение количества ЯОг смолы к количеству ЯОг гидролизованного раствора этилсиликата равно 1:1, т. е. 3 и 3% соответственно. Тогда содержание смолы (х) и гидролизованного раствора этилсиликата (хг) в предлагаемом связующем составляет:х Х 0,54=3, х = - 5,5хгХ 0,19=3, хг =1615В известном связующем содержание смолы (хз) составляет:хз Х 0,54=6, хг =11При этом 0,54 и 0,19 - долевое содержание ЯОг в смоле Ки гидролизованном растворе этилсиликата соответствен но.Аналогично определяется количество смолы и гидролизованного этилсиликата для минимального и среднего содержания гидролизованного раствора этилсиликата в предлагаемом связующем (варианты 2 и 3).Из табл. 1 видно, что краски на основе предлагаемого связующего образуют противопригарные покрытия, имеющие более высокую прочность во всем интервале температур. Особенно резко повышается проч- зо ность при температуре полимеризации полиметилфенилсилоксана - 200 С.В табл. 2 приведены сравнительные данные использования предлагаемого связующего (составы 1 - 3), содержащего полиметилсилоксановую смолу КМК и известного.Содержание ЯОг, в смоле КМК составляет 78%, в гидролизованном растворе этилсиликата - 19/о, а в самих сравни. ваемых связующих - 6%.40 Содержание полиметилсилоксановой смолы и гидролизованного раствора этилсиликата в связующем определяется в зависимости от требуемого общего содержания внем ЯОг и отношения ЯОг смолы к ЯОггидролизованного раствора этилсиликата.Например; для первого варианта общеесодержание ЯОг равно 6%, а отношениеколичества ЯОа смолы к количеству ЯОггидролизованного раствора этилсиликата равно 1:1 т.е. 3 и 3% соответственно. Тогда содержание смолы (х ) и гидролизованного раствора этилсиликата (хг) в предлагаемом связующем составляет:х Х 0,78=3 х, =4х Х 0,19 = 3, хг = 16,В известном связующем содержание смолы (х ) составляет хз Х 0,78 = 6; х = 7,5.При этом 0,78 и 0,19 - долевое содержание ЯОг в смоле КМК и гидролизованном растворе этилсиликата соответственно.Аналогично определяется количество смолы и гидролизованного этилсиликата дляминимального и среднего содержания гидролизованного раствора этилсиликата в предлагаемом связующем (варианты Е и 3).Из табл. 2 видно, что краски на основепредлагаемого связующего образуют противопригарные покрытия, имеющие болеевысокую прочность во всем интервале температур. Особенно резко повышается прочность при температуре полимеризации полиметилсилоксана 180 С.Экономия на 1 т литья за счет снижения себестоимости .предлагаемого связующего составляет 0,15 - 0,88 руб,При этом не учитывается дополнительная экономия от снижения объема очистных работ за счет применения более прочных литейных красок.Таким образом, предлагаемое связующее обеспечивает повышение прочности противопригарного. покрытия и снижение егосебестоимости.Таблица 1